水的除盐与咸水淡化(下)
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饮用水处理工艺流程一、给水处理工艺流程概述给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质,使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。
水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求胡定。
在给水处理中,有的处理方法除了具有某一特定的处理效果外,往往也直接或间接地兼收其它处理效果。
为了达到某一处理目的,往往几种方法结合使用。
本节仅列出几种主要给水处理方法,以便于读者对给水处理有一概括的了解。
1.沉淀和消毒这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。
但工业用水也常需沉淀工艺。
沉淀工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。
处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。
原水加药后,经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体,而后通过沉淀池进行重力分离。
过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物,常置于混凝和沉淀构筑物之后,用以进一步降低水的浑浊度。
完善而有效的混凝、沉淀和过滤,不仅能有效地降低水的浊度,对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是有一定效果的。
根据原水水质不同,在上述沉淀工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。
例如,处理高浊度原水时,往往需设置泥沙预沉池或沉沙池;原水浊度很低时,可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。
但在生活饮用水处理中,过滤是必不可少的。
大多数工业用水也往往采用沉淀工艺作为预处理过程。
如果工业用水对沉淀要求不高,可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可。
消毒是灭活水中致病微生物,通常在过滤以后进行。
主要消毒方法是在水中投加消毒剂以灭致病微生物。
当前我国普遍采用的消毒剂是氯,也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。
臭氧消毒也是一种消毒方法。
“混凝—沉淀—过滤—消毒”可称之为生活饮用水的常规处理工艺。
我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。
如前所述,根据水源水质不同,尚可增加或减少某些处理构筑物。
2.除臭、除味这是饮用水净化中所需的特殊处理方法。
当原水中臭和味严重而采用沉淀和消毒工艺系统不能达到水质要求时方才采用。
求生必备知识海水和盐碱水淡化海水、盐碱水的淡化在海边,如没有离子交换树脂脱盐剂,可以用锅煮海水来收集蒸馏水的方法使海水淡化。
煮海水时,在锅盖内侧贴上毛巾,将蒸馏水的水珠吸附在毛巾上,然后再拧在大贝壳或其它容器内。
这样反复制作,就可得到所需要的淡水。
第二次世界大战中,有一些中国和英国海员,在没有人迹的荒岛上,就是用类似的方法,大量地制造淡水而维持了76天生命,终于等到被英军飞机发现而获救。
冬季,可将海水放在一个容器中冻结。
当海水冻冰时,大部分溶解在水中的盐分就会结晶而离水,因此,冰块基本上是淡化的。
而将未冻冰的水,即浓盐水在锅里加热,熬干后可得结晶盐,再展于纸上,除去苦分,即得食盐。
我国西北地区的大片沙漠戈壁中,在有植物的地方,通常深挖4~5米即有潜层地下水。
水经沙层过滤,一般清澈透明,但因地下水大量蒸发浓缩而成盐碱水,不能饮用。
如无离子交换树脂脱盐剂,则可用上述海水淡化的方法处理后饮用。
我国西北沙漠地区的居民,用当地的地椒草处理苦咸水。
在1公斤含矿物质0.37%~0.72%的苦咸水中加入0.1~1.9克的干地椒草同煮,虽然不能除去苦咸,但可以防止发生腹痛、腹胀、腹泻。
在有湿沙或苦咸水的地方,可以用简易的太阳蒸馏器取得淡水。
方法是挖一个直径1.5米、深1米的沙坑,上面盖一层透明塑料膜,四周用沙子或石头固定,中间放上一块小石子,使塑料膜成一倒圆锥体。
在这个圆锥体下面预先放一个接水的容器。
阳光透过塑料膜使沙坑中的水分蒸发,水蒸汽遇到塑料膜凝结成水滴,顺着圆锥体的顶端滴入容器内。
这种方法,每天可以获得蒸馏淡水1.5升左右。
在万不得已的情况下,是否可以饮用海水,这个问题目前有争论。
有人认为,海水盐度高于人体含盐量的四倍,喝了海水会使体内总渗透压升高,虽然暂时可以解渴,但不久就会大量排尿,使体内水分大量丧失。
但是也有不少人认为,短时间少量海水,会有利于延长生命。
有人试验,从落海第一天开始喝海水,每隔一个半小时喝一次,每次50毫升,每天只喝500毫升,连饮4~5天后,再喝淡水,结果,试验者体内新陈代谢很快恢复正常。
海水、苦咸水淡化解决方案标题:海水、苦咸水淡化解决方案引言概述:海水和苦咸水是地球上丰富的水资源,但由于其高盐度,直接饮用或用于农业灌溉都存在问题。
因此,淡化海水和苦咸水成为解决水资源短缺问题的关键之一。
本文将介绍海水、苦咸水淡化的几种解决方案。
一、蒸馏法1.1 利用蒸馏设备将海水或苦咸水加热至沸点,蒸汽在冷凝器中凝结成淡水。
1.2 蒸馏法适用范围广,可处理各种盐度的水,淡化效果稳定。
1.3 蒸馏法的能耗较高,设备成本较大,需要大量能源支持。
二、反渗透法2.1 反渗透膜能够有效过滤掉盐分和杂质,将海水或苦咸水中的盐分留在膜外,从而得到淡水。
2.2 反渗透法操作简单,处理效率高,适用于小规模淡化水处理。
2.3 反渗透设备运行成本较低,但需要定期更换膜片和维护设备。
三、离子交换法3.1 利用离子交换树脂将海水或苦咸水中的盐离子与树脂上的其他离子交换,从而得到淡水。
3.2 离子交换法对水质要求较高,适用于处理低盆度水。
3.3 离子交换法需要定期更换树脂,成本较高,但是可以循环使用。
四、太阳能蒸馏法4.1 利用太阳能进行海水或苦咸水的蒸馏,将蒸汽冷凝成淡水。
4.2 太阳能蒸馏法无需外部能源支持,能耗低,环保。
4.3 太阳能蒸馏法受天气条件影响较大,需要在阳光充足的地区使用。
五、冷冻结晶法5.1 利用低温冷冻将海水或苦咸水中的水分冻结成冰,再将冰晶分离出来得到淡水。
5.2 冷冻结晶法适用于处理高盐度水,淡化效果好。
5.3 冷冻结晶法设备成本高,操作复杂,但处理效率高。
结论:海水、苦咸水淡化是解决水资源短缺问题的重要途径,各种淡化方法各有优缺点,根据具体情况选择合适的方法进行处理,将有助于保护地球上宝贵的淡水资源。
海水、苦咸水淡化解决方案标题:海水、苦咸水淡化解决方案引言概述:随着全球人口的增长和气候变化的影响,淡水资源日益紧缺,海水和苦咸水淡化成为解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本文将探讨海水、苦咸水淡化的解决方案。
一、海水淡化解决方案1.1 蒸馏法:蒸馏法是一种传统的海水淡化方法,通过将海水加热至沸点,然后将水蒸气冷凝成淡水。
这种方法虽然效率较高,但能耗较大,成本较高。
1.2 逆渗透:逆渗透是目前应用最广泛的海水淡化技术,通过高压将海水逼过半透膜,从而将盐分和杂质滤除,得到淡水。
逆渗透技术成本较低,效率较高。
1.3 多级闪蒸:多级闪蒸是一种新型的海水淡化技术,通过多级蒸发和冷凝过程,将海水中的盐分和杂质逐步分离,得到高纯度的淡水。
这种方法效率高,成本适中。
二、苦咸水淡化解决方案2.1 离子交换法:离子交换法是一种常用的苦咸水淡化技术,通过树脂或其他吸附剂将水中的盐分和杂质吸附去除,得到淡水。
这种方法操作简单,但需要定期更换吸附剂。
2.2 膜分离:膜分离是另一种常用的苦咸水淡化技术,通过半透膜将苦咸水中的盐分和杂质滤除,得到淡水。
这种方法效率高,但需要定期清洗和更换膜。
2.3 电渗析:电渗析是一种新兴的苦咸水淡化技术,通过电场作用将水中的离子分离,从而实现淡化。
这种方法操作简单,但需要耗费一定的电能。
三、海水、苦咸水淡化技术比较3.1 成本比较:海水淡化技术中,逆渗透和多级闪蒸相对成本较低;苦咸水淡化技术中,离子交换和膜分离成本相对较低。
3.2 能耗比较:海水淡化技术中,蒸馏法能耗最高;苦咸水淡化技术中,电渗析能耗较高。
3.3 操作复杂度比较:海水淡化技术中,蒸馏法和逆渗透操作相对复杂;苦咸水淡化技术中,膜分离操作相对复杂。
四、海水、苦咸水淡化技术的应用领域4.1 海水淡化技术主要应用于海岛、沙漠地区等缺水地区;苦咸水淡化技术主要应用于盐碱地改良、工业废水处理等领域。
4.2 海水淡化技术可用于海水养殖、农田灌溉等领域;苦咸水淡化技术可用于电力厂、化工厂等工业用水领域。
主要内容第一节1、水的纯度第二节一、阴离子交换树脂的工艺特性1、强碱树脂工艺特性:ROH 季胺型2二、离子交换除盐方法与系统1、分类:三、离子交换除盐系统基本特征1113第三节电渗析法电渗析的原理与过程电流效率及极限电流密度 极化与沉淀一、电渗析的原理及过程1516一、电渗析的原理及过程2、主要反应一、电渗析的原理及过程二、电流效率及极限电流密度1、二、电流效率及极限电流密度2、电流密度339如果增大33三、极化与沉淀由于膜污染和浓差极化导致渗透通量下降,操作过程中大第四节29一、反渗透原理及过程、渗透现象与渗透压利用压力差大于透渗压力,分离离子与小分子的方法。
302、反渗透机理(选择性吸附-毛细管流机理)二、反渗透膜分类三、反渗透工艺三、反渗透工艺三、反渗透工艺2三、反渗透工艺四、反渗透膜清洗337第五节微滤(微滤(39超滤(UF )超滤膜多为不对称结构,由一层极薄(小于1微米)的具有小尺寸孔径的表皮层和一层较厚(125微米)具有海绵状或指状结构的多孔层组成。
前者起分离作用,后者起支撑作用。
超滤膜孔径范围1-50纳米,膜孔径大,能在小压力下工作。
能分离分子量大于数千的大分子和胶体物质。
筛分是超滤的主要机理。
此外,膜的孔径和表面化学性质分别起不同的截留作用。
超滤由泵提供推动力,在膜表面产生两个分力:一个是垂直于膜面的法向分力,使水分子透过膜,另一个是和膜面平行的切向力,把膜面截流物冲掉。
因此,在超滤膜表面不易产生浓差极化和结垢。
40纳滤(膜分离机理总汇。
海水、苦咸水淡化解决方案标题:海水、苦咸水淡化解决方案引言概述:随着全球人口的增加和工业化的加速发展,淡水资源的短缺问题日益严重。
而海水和苦咸水淡化技术成为解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本文将从五个大点探讨海水和苦咸水淡化的解决方案。
正文内容:1. 海水淡化解决方案1.1 蒸馏法- 多效蒸馏:利用多级蒸馏器,通过逐级降低压力的方式,将海水中的盐分蒸发出来,从而得到淡水。
- 闪蒸蒸馏:通过将海水加热至沸腾,然后迅速冷却,使得水蒸发,蒸汽中的盐分被去除,从而得到淡水。
1.2 逆渗透法- 逆渗透膜:利用高压将海水通过特殊的逆渗透膜,使得水分子通过膜孔,而盐分等杂质被截留在膜外,从而得到淡水。
- 脉冲电渗透:通过交替施加正、负电压,使得海水中的离子在膜孔中游离,从而实现淡化。
1.3 冰晶法- 冰晶法:通过将海水冷却至冰点以下,然后去除冰晶中的盐分,得到淡水。
- 真空冷凝法:通过将海水加热至蒸发,然后通过真空冷凝的方式,将蒸汽中的盐分去除,从而得到淡水。
2. 苦咸水淡化解决方案2.1 植物蒸腾- 植物蒸腾:通过植物根系吸收土壤中的水分,然后通过蒸腾作用将水分释放到大气中,从而实现淡化。
- 人工植物蒸腾:通过人工种植特定植物,利用其蒸腾作用,将土壤中的苦咸水淡化。
2.2 电渗析- 电渗析:通过施加电压,使得苦咸水中的离子在电场作用下迁移,从而实现淡化。
- 离子交换膜:利用特殊的离子交换膜,将苦咸水中的离子分离,得到淡水。
2.3 水蒸发结晶- 水蒸发结晶:通过将苦咸水暴露在高温环境中,使得水分蒸发,然后通过结晶的方式将盐分分离,从而得到淡水。
- 多级结晶:利用多级结晶器,逐渐降低温度,使得苦咸水中的盐分逐渐结晶分离,得到淡水。
总结:综上所述,海水和苦咸水淡化技术是解决淡水资源短缺问题的重要途径。
海水淡化可以通过蒸馏法、逆渗透法和冰晶法等方式实现。
而苦咸水淡化则可以通过植物蒸腾、电渗析和水蒸发结晶等方法实现。